[서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 철도 전력공급 체계가 첨단 기술과 만나 능동형 에너지 시스템으로 진화할 전망이다.

국가철도공단은 대구에서 열린 '대한전기학회 전기설비부문회 학술대회'에서 전기철도의 RE100(Renewable Energy 100) 실현을 위한 차세대 기술 방향을 제시했다고 27일 밝혔다. RE100은 기업이나 기관이 사용하는 전력의 100%를 재생에너지로 충당하겠다는 글로벌 자발적 캠페인이다.

공단은 신재생에너지를 전기철도 추진용 전력과 연계하는 것을 목표로, 한국철도기술연구원 등과 협력해 철도 전력공급 시스템 개선을 위한 연구과제 기술 개발에 본격 착수할 예정이다.

현재 전기철도는 한국전력에서 공급받는 교류 전기를 사용하는 단방향 구조로 에너지 저장에 한계가 있다. 교류(AC)-직류(DC)-교류(AC) 계통의 전력변환 시스템을 도입하면 태양광, 풍력 등 신재생에너지는 물론 열차 제동 시 발생되는 재사용이 가능한 전력까지 저장할 수 있게 된다.

해당 기술이 확보되면 시간차 없는 전력 공급이 가능해져 급전변전소 간격 확대가 가능하다. 전력품질 저하나 불필요한 주파수 오염 및 왜곡도 개선되는 등 철도 전력 설비의 효율성과 안정성이 크게 향상될 것으로 기대된다.

이안호 공단 이사장 직무대행은 "전기철도가 단순히 전력을 공급받아 소비하는 수동적 시스템을 넘어, 전력변환장치를 활용해 최적의 품질을 유지하는 능동적 시스템으로 전환될 것"이라며 "앞으로도 신재생에너지와 AI 등 첨단 기술을 접목해 철도 전력설비의 효율성과 안정성을 높이고 친환경 철도교통 시대를 선도하겠다"고 말했다.

Q. 국가철도공단이 추진하는 철도 전력공급 체계 개편의 핵심 목표는 무엇인가요?
A. 전기철도에 사용되는 전력의 100%를 재생에너지로 충당하는 'RE100'을 실현하는 것입니다. 이를 위해 단순히 전력을 공급받아 소비하는 수동적인 구조에서 벗어나, 첨단 기술과 결합한 '능동형 에너지 시스템'으로 진화시키는 것을 목표로 하고 있습니다.

Q. 현재의 철도 전력 시스템은 어떤 한계를 가지고 있나요?
A. 현재 전기철도는 한국전력으로부터 교류 전기를 공급받아 사용하는 '단방향 구조'로 돼 있어, 에너지를 효율적으로 저장하고 관리하는 데 구조적인 한계가 있습니다.

Q. 이러한 한계를 극복하기 위해 어떤 새로운 기술이 도입되나요?
A. 교류(AC)-직류(DC)-교류(AC) 계통의 새로운 '전력변환 시스템'이 도입됩니다. 이 시스템을 적용하면 태양광, 풍력 등 신재생에너지는 물론, 열차가 제동할 때 발생하는 재사용 가능한 전력까지 모두 저장하고 연계해 활용할 수 있습니다.

Q. 차세대 전력변환 시스템이 확보되면 어떤 긍정적인 효과가 있나요?
A. 시간차 없는 전력 공급이 가능해져 급전변전소 간의 간격을 넓힐 수 있습니다. 또한, 전력품질 저하 및 불필요한 주파수 오염과 왜곡 현상이 개선돼 철도 전력 설비의 전반적인 효율성과 안정성이 크게 향상될 것으로 기대됩니다.

Q. 성공적인 시스템 전환을 위해 앞으로 어떤 기관과 협력해 연구를 진행하나요?
A. 국가철도공단은 한국철도기술연구원 등 전문 기관들과 협력해 철도 전력공급 시스템 개선 및 신재생에너지 연계를 위한 연구과제 기술 개발에 본격적으로 착수할 예정입니다.

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